JPS6289899A - メツキ液の精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、Ｚｎ、Ｚｎ−Ｆｅ、Ｚｎ−Ｎｉ等の亜鉛を含
むメッキ液の精製方法に関する。

［従来の技術］ （背景） この種のＺｎメッキを行う場合、Ｚｎそのものの製造過
程に由来するＰｂの存在がしばしば問題になる。すなわ
ち、Ｚｎメッキを長時間続けると、メッキ液中に、Ｚｎ
中のＰ、ｂ分が徐々に蓄、積し、遂にはＰｂ分がメッキ
品質に悪影響を及ぼす。

また、第２鉄イオンがメッキ液中に多量に存在すると、
これまたメッキ性状を悪化させる。したがって、Ｐｂお
よびＦｅ分、少なくともＰｂ分をメッキ性状を、・忠死
させない程度の儂度まで、好適には５ｍｇ／’ＩＱ以下
まで低ドさせる要請が大きい。

（公知の技術） 従来、メッキ中のｐｂを除去する方法としては、メッキ
液に炭酸ストロンチューム液を加え。

硫酸ストロンチューム沈澱を精製させる際にｐｂ化合物
を除去する方法が知られている。

また、Ｆｅの除去には、キレート樹脂にＦ　ｅ３＋を吸
着除去する方法がある。さらに、イオン化傾向を利用し
て、メッキ液に亜鉛粉末を添加して、ＦｅおよびＰｂを
除去する方法とがある。

（先行技術） さらに、本出願人は、特願昭６０−１６７０３０号とし
て、次の３つの方法を提案した。

すなわち、その第１発明は、亜鉛を含むメッキ液に、炭
酸亜鉛を添加し亜鉛飽和濃度が８０％以上のスラリーと
し、そのスラリー中の固形物を除去することを特徴とす
るものである。

また、第２発明は、亜鉛を含むメッキ液に、炭酸亜鉛を
添加し、亜鉛飽和濃度が８０％以上のスラリーとすると
ともに、その添加の過程でまたはその後酸化を行い、そ
の後スラリー中の固形物を除去することを特徴とするも
のである。

さらに、第３発明は、亜鉛を含むメッキ液に、炭酸亜鉛
を添加し、炬鉛飽和Ｃ度が８０％以北のスラリーとする
とともに、このスラリーまたはそこから固形物を除去し
た液に、金属亜鉛粉末を添加し、その後固形物を除去す
ることを特徴とするものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、公知技術のおいて、炭酸ストロンチュー
ムを使用する方法は、その薬剤費があまりにも高いばか
りでなく、メッキ液中に異種金属が混入し、メッキ性状
の阻害となる虞れがある゛。

キレート樹脂を用いる方法は、脱着再生のための薬液費
用が嵩み、樹脂寿命が一年未満と短く、１回の交換に初
期設備費の半分位を要し高価である。しかも、異なる性
質の装置を併設して、Ｐｂ　、Ｆｅを除去しなければな
らない。

さらに、Ｚｎ粉末を添加して除去する方法はＦｅを除去
するのに全く無力である。

しかるに、本出願人が提案した先願技術によれば、Ｐｂ
を５　ＰＰＭ以下、操作条件を工夫するとＮＤとするこ
とができるし、Ｆｅ３＋除去高価もきわめて高い、しか
しながら、同法は基本的に炭酸亜鉛による処理であり（
その後Ｚｎ粉末を添加することもあるが）、かつ炭酸亜
鉛は高価であるので、必ずしも経済的な−プロセスでは
ない。

そこで、本発明の主たる目的は、精製効果がきわめて高
いばかりでなく、添加剤コストとして安価なもので足り
るメッキ液の精製方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための本発明は、次の順に従う工
程からなる。

（１）亜鉛を含むメッキ液に金属亜鉛を添加して溶解さ
せる工程。

（２）このスラリーまたはこれから固形物を除去した後
の一部あるいは全部に炭酸亜鉛を添加する工程。

（３）（２）の工程の過程またはその前後に酸化→（２
）→（３）、（１）→（３）→（２）の３通りの順序を
含む。

（４）スラリー中の固形分を除去する工程。

［作用］ 本発明では、主としてＰｂおよびＦｅ３＋の除去によっ
てメッキ液を精製せんとしている。そこでまずメッキ液
に金属亜鉛（粉末、溶解時間を長く取れば粒でも可能）
を添加すると、Ｚｎのイオン化傾向によってｐｂが析出
除去される。しかるに、Ｚｎ粉末の添加だけでは、Ｆｅ
分を除去できないので、（１１！基性）炭酸亜鉛の添加
および酸化を行う。これによって、Ｆｅ分の除去を確実
に達成できる。

ところで、一般にメッキ液に対して、金属亜鉛および炭
酸亜鉛のＺｎ分で合計約ｌＯ％程度のＺｎを溶解できる
。また、先に触れたように、金属亜鉛に対して炭酸亜鉛
の価格は、実情では１．７〜２．０倍程度である。しか
るに、先願技術では、Ｚｎ分基準で、およそ炭酸亜鉛を
９９％、金属亜鉛を１％使用するが、本発明では炭酸亜
鉛を５〜１５％、金属１亜鉛を９５〜８５％の使用でよ
い。

したがって、添加剤コストとして著しく低減できる。

［発明の具体例］ 以下本発明をさらに詳説する。

第１図は本発明の工程図を示したもので、まずＺｎを含
むメッキ液ｌに対して、金属亜鉛２を添加し、その溶解
を行い、Ｚｎのイオン化傾向を利用して主としてＰｂの
析出３を行う。その過程またはその後、スラリーから固
形物除去ルし、未溶解金属亜鉛に沈着した金属鉛５を取
除く。

その接、酸化剤６、たとえば空気、酸素、過酸化水素等
による酸化７．ならびに炭酸亜鉛８の添加によるＺｎ溶
解・沈ｙ析出９を行う、この場合、酸化７は、ケース（
Ａ）〜（Ｃ）のように、Ｚｎ溶解・沈澱析出９の前、ま
たはその過程中、あるいは後のいずれの段階であっても
よい。

この反応機構は、十分明らかでないが、各処理段階での
液色や沈澱物等を目視するところによれば、およそ次の
通りであると考えられる。いま、メッキ液が硫酸浴であ
るとする。

２ＺｎＣＯ３−３２ｎ　（ＯＨ）２　＋Ｈ２ＳＯ４＋Ｚ
　　ｎｓＯ＋　　＋２ＣＯｚ　　＋４Ｈｚ　　０−−−
−　　（１）また、酸化により、 その後、スラリーを１１！過１０１．て水酸化第２鉄お
よび鉛化合物１１を除去し、精製液１２を得る。この精
製液１２はメッキ工程へ戻す。

一方、実？を置では、第２図または第３図の態様を採る
ことができる。

通常の金属亜鉛、すなわち約２００　ＰＰＭ鉛を含む場
合には、第２図のように、Ｚｎ溶解を溶解槽とシックナ
ーとを組み合せたものを複数段、図示例では２段組合せ
たもの３　Ａ１．３　ＢＩ’＋３Ａ２，３Ｂ２を用いて
行うとともに、第２シツクナー３Ｂ２からの沈降分を第
１溶解槽３ＡＩに返送し、向流的な接触溶解を行い、：
５１シンクナ−３ＢＩから未溶解金属亜鉛に沈着した金
属鉛５はシックナー２０に導き、ｖｌ′ｔ′Ｋｌ液は返
送路２１によりシックナー３Ｂ、に戻した後、沈降分は
タンク２４および真空ポンプ２５がイ・１設された濾過
機２２によりＩ！！過し、残渣２３を除去し、その濾液
も返送路２６によりシックナー３Ｂ、に戻すようにしで
ある。

この構成としであるのは、金属炬鉛中に約２００　ＰＰ
Ｍ程度多く鉛を含んでいるので、金属亜鉛を全が溶解す
ると、含有する鉛がメッキ液中に溶解してしまいメッキ
液を汚染し、結局精製処理州が増加する。そこで、全部
溶解しないで残すように金属亜鉛スラリーとメッキ液と
を自流に接触させるとともに、未溶解金属亜鉛表面に鉛
を沈着させたまま沈Ｖさせ系外に排出することにより。

後記実施例にもみられるように、Ｐｂを確実に除去しよ
うとするものである。

一方で、Ｐｂ含有Ｈ，Ｈが２０ＰＰＭ以ドの金属亜鉛を
添加する場合には、本発明法に従えば、Ｆｅ、ｉ；よび
Ｐｂ除去効率がきわめて優れているので、全部溶解して
も、溶液中の鉛濃度があまり上ｙしないので、前述の系
外取出しは不要である（行ってもよいか）。

いずれの場合も、その後、溶解槽９および酸化槽７を用
いそれぞれ炭酸亜鉛８の溶解および酸化を行い、必要に
よりシックナー２７を用いて沈殿を返送路２８を介して
返送し、その後鹸過機２９、吐液タンク３０および真空
ポンプ３１の組合せでＩＩＡｉＩ！Ｓを行い、精製液１
２を得る。

ところで、金属亜鉛と炭酸亜鉛の使用量、１合は、金属
亜鉛だけを溶解亜鉛原料とした場合、ＰＨがＬっても酸
化できずＦｅを除去できないので、まず、８５〜９５％
を金属亜鉛の溶解で行い、残余の１５〜５％に対して、
！Ｉ！鉛の飽和溶解・°１１゜を−１−回り、好ましく
は炭酸亜鉛の結晶が酸化操作後も、少Ｍ残る程度の炭酸
亜鉛を補給して酸化を行うと、メッキ液中のＦｅを水酸
化第２鉄として析出させ、これに鉛化合物を共沈させる
ことができ好適である。

［実施例］ 次に実施例を示す。

（実施例１） 先行技術に相当する実験を、結果と共に示す第４図のよ
うに行った。同法でも、かなりのＦｅ。

Ｐｂ除去効果が明らかであろう。

（実施例２） 第５図に示すようにＦｅ９２０ｍｇ／Ｍ、Ｐｂ１４ｍｇ
／Ｊ１のメッキ液２文を撹拌しながら６ｇの金属亜鉛粉
末を６０分間隔で４回計２４ｇ投入し、１２０分２回目
の亜鉛投入では、ＰｂはＮＤとなったがＦｅは９１０鵬
ｇ／ｌで不変であった。

２２時間抜Ｆｅ８９０■ｇ／立でＦｅは落ちていない。

この液を３分割して過酸化水素をそれぞれＦｅの５０％
、１００％、２００％当量添加し、９０分撹拌したが溶
解Ｆｅは９６０，９６０．９５０ｒａｇ／ｌとなり鉄を
除去することはできなかった。

このそれぞれの液に炭酸亜鉛６ｇを添加し、９０分間撹
拌後分析し゛たところ、それぞれＦｅ６７９ｍｇ／Ｊｌ
　　、　　ＰｂＮＤ、　　Ｆｅ３６８ｍｇ／ｕ。

Ｐ　ｂ　ＮＤ、　　Ｆ　ｅ　８ｍｇ／ｕ　、　Ｐ　ｂＮ
Ｄとなり、Ｆｅを大巾に低下することができた。

［発明の効果］ 以上の通り１本発明によれば、Ｆｅ、Ｐｂ等の不純物除
去効果が高く、しかも添加剤コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）亜鉛を含むメッキ液に、金属亜鉛を添加して溶解
   させ、このスラリーまたはこれから固形分を除去した後
   の一部あるいは全部に、炭酸亜鉛を添加するとともに、
   その添加の過程あるいはその前後に酸化を行い、その後
   スラリー中の固形分を除去することを特徴とするメッキ
   液の精製方法。
2. （２）金属亜鉛の溶解量を８５〜９５％とし、残余の１
   ５〜５％の金属亜鉛溶解量を上回わる量の炭酸亜鉛の添
   加量とする特許請求の範囲第１項記載のメッキ液の精製
   方法。
3. （３）金属亜鉛溶解スラリーとメッキ液とを向流接触さ
   せるとともに、未溶解亜鉛を系外に取出す特許請求の範
   囲第１項記載のメッキ液の精製方法。
4. （４）金属亜鉛としてＰｂ含有量が２０ＰＰＭ以下のも
   のを用いる特許請求の範囲第１項記載のメッキ液の精製
   方法。